太陽系は考えられているよりも100万年以上古い可能性がある

Jun 23, 2023

太陽系の年齢は、科学において答えるべき重要な質問です。 それは、星や惑星がどのようにして誕生したのかという天界的な問題と、地球上で生命がどのように誕生したかというより地球的な問題とを結びつけます。 隕石の新たな測定結果は、太陽系がこれまで考えられていたよりもわずかに古い可能性を示唆しています。

新しい研究では、太陽系の年齢は45億6,840万年プラスマイナス24万年と推定されています。 以前の推定値は約110万年低い45億6,730万年でした。 この変化は小さいですが、100万年の間に惑星規模で多くのことが起こる可能性があります。

太陽系の年齢を科学者がどのようにして知ることができるのか疑問に思うかもしれません。結局のところ、太陽系星雲で形成されるカレンダーやストップウォッチのようなものではありません。 形成されたのは小石で、最終的には合体して小惑星や惑星になりました。 隕石中の特定の鉱物の化学組成を調べることで、それらがいつ形成されたのか、つまり太陽系の構成要素がいつ誕生したかを知ることができます。

「惑星の誕生と太陽系の最初の数百万年の物語を知るために、私たちはこの時代の証人である隕石を研究しています」と著者らは論文で説明している。

「それらの構成成分が形成された時間、その親微惑星が降着して溶けた時間、衝突が起こった時間を制約し、太陽系星雲の文脈におけるこれらの出来事の相対的な順序を制約することが特に重要です。」

研究者らは特に、隕石に含まれるカルシウムが豊富でアルミニウムが豊富な包有物（CAI）に注目した。 一部の同位体（中心にある中性子の数が異なる同じ化学元素）は放射性であり、時間の経過とともに異なる元素に変化します。 時間は同位体の安定度によって異なります。 数秒間存在するものもあれば、数時間、数日、さらには数十億年にわたって存在するものもあります。

同位体の特定の比率を調べることで、科学者は問題の岩石がどのくらい前に形成されたかを割り出すことができます。 以前の推定はCAIの鉛同位体比に基づいていたが、アルミニウム比はより不一致であるように見え、おそらく原始太陽星雲が多様であり、どこでも同じではなかったことを示唆している。

これは、激しい太陽フレアや非常に近くで起こる超新星など、星雲を非常に不均一にする何かが必要だったため、問題でした。 研究チームは、鉛の推定年齢がアルミニウムの推定年齢よりわずかに若い可能性があり、それが太陽星雲の違いではなく、CAIが経験した加熱プロセスに依存している可能性があることを示した。

「（新たな発見の）意味は非常に大きい」とアリゾナ州立大学の筆頭著者スティーブン・デシュ氏はニュー・サイエンティスト誌に語った。 「フレアや超新星注入を発動する必要はありません。 これはまさに太陽が持って生まれたものです。」

彼らの発見は、太陽系がどのように形成されたかについて、はるかに単純な全体像を示唆していますが、宇宙の小さな一角は少し老化しています。

この研究は学術誌「イカロス」に掲載された。

[H/T: 新しい科学者]